一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈的制作方法
【专利摘要】本实用新型的一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈，一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈，包括水冷套和搅拌线圈；水冷套包括上段水冷套和下段水冷套；上段水冷套连接在下段水冷套之上；上段水冷套的直径大于下段水冷套；上段水冷套上设有一个冷却水入水口，冷却水入水口与水循环系统连接；下段水冷套的底部设有一个冷却水出水阀门，冷却水出水阀门与水循环系统连接；搅拌线圈缠绕在水冷套的外侧表面；搅拌线圈与整流供电系统连接。本实用新型的一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈，在金属熔炼过程中，搅拌线圈的电缆通过电流，从而产生磁场，向熔炼腔内的金属施加横向力，从而实现对熔炼腔内的磁场搅拌进行人工干预，减少了不可控磁场的搅拌，提升了熔炼精度，保证了熔炼的质量，增加了产品的可用量。
【专利说明】
一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种用于一种用于金属熔炼领域的真空熔炼炉用水冷套搅拌线 圈。
【背景技术】
[0002] 真空电弧重熔是一种利用电弧作热源，在真空条件下熔炼金属的真空熔炼技术。
[0003] 在无渣及真空条件下，金属电极在直流电弧的高温作用下迅速熔化并在水冷铜结 晶器内进行再凝固。当液态金属以薄层形式形成熔滴通过近5000K的电弧区域向结晶器中 过渡以及在结晶器中保持和凝固的过程中，发生一系列的物理化学反应，使金属得到精炼， 从而达到净化金属、改善结晶结构、提高性能的目的。
[0004] 但是采用这样的真空熔炼技术，在熔炼过程中会在熔炼腔内产生不可控的磁场搅 拌，无法对熔炼腔内正在熔炼的晶体进行人工控制，晶体熔炼的精度和质量无法保证。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种真空熔炼炉用水冷套搅 拌线圈，它的结构紧凑、易于实现，能在金属熔炼过程中最大程度地减少了不可控磁场的搅 拌，保证了金属恪炼的质量。
[0006] 实现上述目的的一种技术方案是:一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈，包括水冷 套和搅拌线圈。
[0007] 所述水冷套包括上段水冷套和下段水冷套;所述上段水冷套连接在所述下段水冷 套之上;所述上段水冷套的直径大于所述下段水冷套。
[0008] 所述上段水冷套上设有一个冷却水入水口，所述冷却水入水口与水循环系统连 接。
[0009] 所述下段水冷套的底部设有一个冷却水出水阀门，所述冷却水出水阀门与水循环 系统连接。
[0010]所述搅拌线圈缠绕在所述水冷套的外侧表面。
[0011]所述搅拌线圈与整流供电系统连接。
[0012] 进一步的，所述搅拌线圈通过环氧树脂粘结剂与所述水冷套固定。
[0013] 进一步的，所述搅拌线圈的材料为单芯尼龙护套电缆。
[0014] 进一步的，所述搅拌线圈在所述不锈钢水冷套的外侧表面的缠绕方法是采用双绕 组线圈绕法进行绕制。
[0015] 本实用新型的一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈，一种真空熔炼炉用水冷套搅拌 线圈，包括水冷套和搅拌线圈;所述水冷套包括上段水冷套和下段水冷套;所述上段水冷套 连接在所述下段水冷套之上;所述上段水冷套的直径大于所述下段水冷套;所述上段水冷 套上设有一个冷却水入水口，所述冷却水入水口与水循环系统连接;所述下段水冷套的底 部设有一个冷却水出水阀门，所述冷却水出水阀门与水循环系统连接;所述搅拌线圈缠绕 在所述水冷套的外侧表面;所述搅拌线圈与整流供电系统连接。本实用新型的一种真空熔 炼炉用水冷套搅拌线圈，在金属熔炼过程中，搅拌线圈的电缆通过电流，从而产生磁场，向 熔炼腔内的金属施加横向力，从而实现对熔炼腔内的磁场搅拌进行人工干预，减少了不可 控磁场的搅拌，提升了熔炼精度，保证了熔炼的质量，增加了产品的可用量。
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型的一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈的结构示意图；
[0017] 图2为本实用新型的一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈的I区域的局部放大图。
【具体实施方式】
[0018] 为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合 附图进行详细地说明：
[0019] 请参阅图1，一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈，包括水冷套1和搅拌线圈2。
[0020] 水冷套1包括上段水冷套11和下段水冷套12;上段水冷套11连接在下段水冷套12 之上;上段水冷套11的直径大于下段水冷套12。
[0021 ]上段水冷套上11设有一个冷却水入水口 3，冷却水入水口与水循环系统连接。下段 水冷套12的底部设有一个冷却水出水阀门4,冷却水出水阀门4与水循环系统连接。
[0022]搅拌线圈2缠绕在水冷套1的外侧表面;搅拌线圈2与整流供电系统连接。搅拌线圈 2通过环氧树脂粘结剂与水冷套1固定。搅拌线圈2的材料为单芯尼龙护套电缆。搅拌线圈2 在水冷套1的外侧表面的缠绕方法是采用双绕组线圈绕法进行绕制。
[0023]需要进行金属熔炼前，先将真空电弧重熔炉的结晶器放置在本实用新型的真空熔 炼炉用水冷套搅拌线圈内。进行金属熔炼时，金属熔滴通过滴入结晶器内熔池，并暴露于真 空环境及温度极高的电弧区。以消除不溶气体、挥发残余杂质，改善了氧化物清洁度。结晶 器放置在水冷套1中，金属熔滴形成的金属熔池以定向方式凝固，这种可控的定向凝固将防 止严重偏析并减少微偏析，从而提高凝固锭子的性能。到了熔炼后期，由于控制好了热封 顶，将大大增加产品的可用量。
[0024]水冷套1外侧表面的搅拌线圈2采用双绕组线圈绕法，利用并联绕组降低损耗压降 的办法进行绕制。设计理念依据以毕奥-萨伐尔定律为基础进行研发。在静磁学中，毕奥-萨 伐尔定律(英文:Bi ot-Savart Law)描述电流元在空间任意点P处所激发的磁场。
[0026]定律文字描述：电流元Idl在空间某点P处产生的磁感应强度dB的大小与电流元 Idl的大小成正比，与电流元Idl所在处到P点的位置矢量和电流元Idl之间的夹角的正弦成 正比，而与电流元Idl到P点的距离的平方成反比。毕奥-萨伐尔定律是由H.C.奥斯特实验引 起的，这个实验表明，长直载流导线对磁极的作用力是横向力。为了揭示电流对磁极作用力 的普遍定量规律，J. B.毕奥和F.萨伐尔认为电流元对磁极的作用力也应垂直于电流元与磁 极构成的平面，即也是横向力。他们通过长直和弯折载流导线对磁极的作用力的实验，得出 了作用力与距离和弯折角的关系。
[0027] 有了以上理论基础，我们根据实际情况，首先得出钢液搅拌所需的磁场力大小，根 据磁场力计算得出电压，电流，最终确定搅拌线圈2的电缆的规格。
[0028] 本实用新型的真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈，其水冷套1能够对金属真空熔炼炉 的结晶器进行冷却，以定向方式凝固金属，防止严重偏析并减少微偏析，提高凝固锭子的性 能，增加了产品的可用量；同时水冷套1外侧表面缠绕的搅拌线圈2能够有效减少结晶器内 的不可控磁场搅拌，提高了金属熔炼的精度。
[0029] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新 型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述 实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
【主权项】
1. 一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈，其特征在于， 所述真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈包括水冷套和搅拌线圈； 所述水冷套包括上段水冷套和下段水冷套;所述上段水冷套连接在所述下段水冷套之 上;所述上段水冷套的直径大于所述下段水冷套； 所述上段水冷套上设有一个冷却水入水口，所述冷却水入水口与水循环系统连接； 所述下段水冷套的底部设有一个冷却水出水阀门，所述冷却水出水阀门与水循环系统 连接； 所述搅拌线圈缠绕在所述水冷套的外侧表面； 所述搅拌线圈与整流供电系统连接。2. 根据权利要求1所述的一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈，其特征在于，所述搅拌线 圈通过环氧树脂粘结剂与所述水冷套固定。3. 根据权利要求1所述的一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈，其特征在于，所述搅拌线 圈的材料为单芯尼龙护套电缆。4. 根据权利要求1所述的一种真空熔炼炉用水冷套搅拌线圈，其特征在于，所述搅拌线 圈在所述水冷套的外侧表面的缠绕方法是采用双绕组线圈绕法进行绕制。
【文档编号】C22B9/21GK205501389SQ201620179106
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月9日
【发明人】曹睿, 邹勤
【申请人】应达工业（上海）有限公司, 无锡应达工业有限公司